JP2003344259A - 粒子検出器 - Google Patents
粒子検出器Info
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/10—Investigating individual particles
- G01N15/14—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
- G01N15/1456—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry without spatial resolution of the texture or inner structure of the particle, e.g. processing of pulse signals
- G01N15/1459—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry without spatial resolution of the texture or inner structure of the particle, e.g. processing of pulse signals the analysis being performed on a sample stream
-
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 一度に大量の試料を流路に流すことができ、
高清浄度の監視が可能な粒子検出器を提供する。 【解決手段】 励起用光源１１が発する励起光によって
励起する固体レーザ１３と反射鏡１４からなる光共振器
１内にレーザ光Ｌａを発生させ、このレーザ光Ｌａを試
料流体による流路２に照射して粒子検出領域８を形成
し、この粒子検出領域８を通過する粒子が発するレーザ
光Ｌａによる散乱光Ｌｓを受光することによって粒子を
検出する粒子検出器において、光共振器１内に発生させ
るレーザ光Ｌａを縦方向と横方向で異なる長さの断面形
状を持つマルチ横モードとする。
高清浄度の監視が可能な粒子検出器を提供する。 【解決手段】 励起用光源１１が発する励起光によって
励起する固体レーザ１３と反射鏡１４からなる光共振器
１内にレーザ光Ｌａを発生させ、このレーザ光Ｌａを試
料流体による流路２に照射して粒子検出領域８を形成
し、この粒子検出領域８を通過する粒子が発するレーザ
光Ｌａによる散乱光Ｌｓを受光することによって粒子を
検出する粒子検出器において、光共振器１内に発生させ
るレーザ光Ｌａを縦方向と横方向で異なる長さの断面形
状を持つマルチ横モードとする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ光を照射し
て形成される粒子検出領域に検出対象となる流体を導い
て流体に含まれる粒子を検出する粒子検出器に関する。
て形成される粒子検出領域に検出対象となる流体を導い
て流体に含まれる粒子を検出する粒子検出器に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、精密電子機器などの生産現場で
は、クリーンルームで代表されるように清浄度を高くす
ることが要求されている。高い清浄度中の粒子を検出す
るには、一度に大量の試料を粒子検出器の流路に流す必
要がある。大量の試料を流すためには、流路の断面積を
大きくする必要があり、また流路の断面積を大きくする
結果として粒子検出領域を確保するためにレーザビーム
を広げる必要がある。そこで、従来の粒子検出器として
は、例えば特開昭５９−１０４５３３号公報に記載され
ているように、プラズマ管を用いたマルチモードレーザ
を採用してサンプリング流量を増大させたものが知られ
ている。
は、クリーンルームで代表されるように清浄度を高くす
ることが要求されている。高い清浄度中の粒子を検出す
るには、一度に大量の試料を粒子検出器の流路に流す必
要がある。大量の試料を流すためには、流路の断面積を
大きくする必要があり、また流路の断面積を大きくする
結果として粒子検出領域を確保するためにレーザビーム
を広げる必要がある。そこで、従来の粒子検出器として
は、例えば特開昭５９−１０４５３３号公報に記載され
ているように、プラズマ管を用いたマルチモードレーザ
を採用してサンプリング流量を増大させたものが知られ
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、Ｈe-Ｎeガス
レーザで代表されるプラズマ管を用いたマルチモードレ
ーザの横モードパターンは、プラズマ管が円形断面の細
いガラス管で形成されているため円形である。従って、
円形断面のレーザビームを広げるとエネルギー密度が低
下し、結果として粒子からの散乱光量が減り、微粒子の
検出が難しくなる。また、プラズマ管はガラス製であ
り、熱的、機械的強度が弱く、光軸がずれ易く粒子検出
精度が悪化する虞がある。更に、プラズマ管を用いるこ
とにより粒子検出器自体も大型であり使い勝手もよくな
かった。
レーザで代表されるプラズマ管を用いたマルチモードレ
ーザの横モードパターンは、プラズマ管が円形断面の細
いガラス管で形成されているため円形である。従って、
円形断面のレーザビームを広げるとエネルギー密度が低
下し、結果として粒子からの散乱光量が減り、微粒子の
検出が難しくなる。また、プラズマ管はガラス製であ
り、熱的、機械的強度が弱く、光軸がずれ易く粒子検出
精度が悪化する虞がある。更に、プラズマ管を用いるこ
とにより粒子検出器自体も大型であり使い勝手もよくな
かった。
【０００４】また、固体レーザを用いて小型化を図った
粒子検出器として、例えば米国特許第５，７２６，７５
３号に記載のように、レーザビームをシングル横モード
としたものが知られているが、レーザビームがシングル
モードであるためレーザビームを太くすることができな
い。図４に示す粒子検出器において、シングルモードの
ビームの太さ（固体レーザ１０２の端面のビーム径）ω
は、次に示す式(１)によって求まる。
粒子検出器として、例えば米国特許第５，７２６，７５
３号に記載のように、レーザビームをシングル横モード
としたものが知られているが、レーザビームがシングル
モードであるためレーザビームを太くすることができな
い。図４に示す粒子検出器において、シングルモードの
ビームの太さ（固体レーザ１０２の端面のビーム径）ω
は、次に示す式(１)によって求まる。
【０００５】
【数１】
【０００６】ここで、λは共振器１００内のレーザ光Ｌ
ａの波長、Ｌは共振器１００の長さ、Ｒは反射鏡１０１
の曲率半径である。１０３は励起用光源としての半導体
レーザ、１０４は集光レンズである。図５はシングルモ
ードにおけるレーザビームの強度分布を示す図である。
ａの波長、Ｌは共振器１００の長さ、Ｒは反射鏡１０１
の曲率半径である。１０３は励起用光源としての半導体
レーザ、１０４は集光レンズである。図５はシングルモ
ードにおけるレーザビームの強度分布を示す図である。
【０００７】式(１)から分かるように、現実的な共振器
の長さ（測定器の長さ）では、ビーム径を直径１ｍｍ以
上にするのは困難である。このためシングルモードで大
流量の試料（例えば、２８．３リットル／分）を流そう
とすると流速を速くしなければならず、流体の流れによ
って光が乱されノイズが増大し、微小粒子の検出が困難
であった。
の長さ（測定器の長さ）では、ビーム径を直径１ｍｍ以
上にするのは困難である。このためシングルモードで大
流量の試料（例えば、２８．３リットル／分）を流そう
とすると流速を速くしなければならず、流体の流れによ
って光が乱されノイズが増大し、微小粒子の検出が困難
であった。
【０００８】本発明は、従来の技術が有するこのような
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、一度に大量の試料を流路に流すことができ、高
清浄度の監視が可能な粒子検出器を提供しようとするも
のである。
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、一度に大量の試料を流路に流すことができ、高
清浄度の監視が可能な粒子検出器を提供しようとするも
のである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく請
求項１に係る発明は、励起用光源が発する励起光によっ
て励起する固体レーザと反射鏡からなる光共振器内にレ
ーザ光を発生させ、このレーザ光を試料流体による流路
に照射して粒子検出領域を形成し、この粒子検出領域を
通過する粒子が発する前記レーザ光による散乱光を受光
することによって粒子を検出する粒子検出器において、
前記光共振器内に発生させるレーザ光をマルチ横モード
とするものである。
求項１に係る発明は、励起用光源が発する励起光によっ
て励起する固体レーザと反射鏡からなる光共振器内にレ
ーザ光を発生させ、このレーザ光を試料流体による流路
に照射して粒子検出領域を形成し、この粒子検出領域を
通過する粒子が発する前記レーザ光による散乱光を受光
することによって粒子を検出する粒子検出器において、
前記光共振器内に発生させるレーザ光をマルチ横モード
とするものである。
【００１０】請求項２に係る発明は、請求項１記載の粒
子検出器において、前記光共振器内に発生させるレーザ
光を縦方向と横方向で異なる長さの断面形状を持つマル
チ横モードとした。
子検出器において、前記光共振器内に発生させるレーザ
光を縦方向と横方向で異なる長さの断面形状を持つマル
チ横モードとした。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。ここで、図１は本発明の第１
の実施の形態に係る粒子検出器の概略構成図、図２は本
発明の第２の実施の形態に係る粒子検出器の概略構成
図、図３はマルチモードにおけるレーザビームの強度分
布を示す図である。
図面に基づいて説明する。ここで、図１は本発明の第１
の実施の形態に係る粒子検出器の概略構成図、図２は本
発明の第２の実施の形態に係る粒子検出器の概略構成
図、図３はマルチモードにおけるレーザビームの強度分
布を示す図である。
【００１２】本発明の第１の実施の形態に係る粒子検出
器は、図１に示すように、レーザ光Ｌａを発生する光共
振器１と、検出対象となる流体により形成される流路２
と、散乱光Ｌｓを受光する受光部３を備えている。
器は、図１に示すように、レーザ光Ｌａを発生する光共
振器１と、検出対象となる流体により形成される流路２
と、散乱光Ｌｓを受光する受光部３を備えている。
【００１３】光共振器１は、励起用レーザ光Ｌｅを放射
する半導体レーザ１１と、励起用レーザ光Ｌｅを集光す
る集光レンズ系１２と、集光レンズ系１２で集光した励
起用レーザ光Ｌｅを受けて励起し、レーザ光Ｌａを放射
する固体レーザ１３と、固体レーザ１３と流路２を挟ん
で対向して設置され、固体レーザ１３が放射するレーザ
光Ｌａを反射して固体レーザ１３に帰還させる凹面鏡１
４からなる。
する半導体レーザ１１と、励起用レーザ光Ｌｅを集光す
る集光レンズ系１２と、集光レンズ系１２で集光した励
起用レーザ光Ｌｅを受けて励起し、レーザ光Ｌａを放射
する固体レーザ１３と、固体レーザ１３と流路２を挟ん
で対向して設置され、固体レーザ１３が放射するレーザ
光Ｌａを反射して固体レーザ１３に帰還させる凹面鏡１
４からなる。
【００１４】集光レンズ系１２は、球面形状からなる凸
レンズ１２ａと、シリンドリカルレンズ（円柱レンズ）
１２ｂからなる。励起用レーザ光Ｌｅは、凸レンズ１２
ａで集光された後に、シリンドリカルレンズ１２ｂによ
って横モードパターンが細長形状の励起用レーザ光Ｌｅ
に変換される。
レンズ１２ａと、シリンドリカルレンズ（円柱レンズ）
１２ｂからなる。励起用レーザ光Ｌｅは、凸レンズ１２
ａで集光された後に、シリンドリカルレンズ１２ｂによ
って横モードパターンが細長形状の励起用レーザ光Ｌｅ
に変換される。
【００１５】ここで、励起用レーザ光Ｌｅの横モードパ
ターンが細長形状とは、レーザビームの断面形状が細長
形状であって、流路２の方向（以下、Ｘ方向と記す）を
短くし、流路２に直交する方向（以下、Ｙ方向と記す）
を長くした形状で、式（１）で求められるシングル横モ
ードのビームの太さωより更に横の長さ（Ｙ方向）を長
してレーザビームを扁平にした状態をいう。
ターンが細長形状とは、レーザビームの断面形状が細長
形状であって、流路２の方向（以下、Ｘ方向と記す）を
短くし、流路２に直交する方向（以下、Ｙ方向と記す）
を長くした形状で、式（１）で求められるシングル横モ
ードのビームの太さωより更に横の長さ（Ｙ方向）を長
してレーザビームを扁平にした状態をいう。
【００１６】固体レーザ１３としては、例えばＮｄ：Ｙ
ＶＯ4、Ｎｄ：ＹＡＧなどが用いられる。固体レーザ１
３の集光レンズ系１２側の端面には、半導体レーザ１１
の励振波長（固体レーザ１３のポンピング波長）を通す
反射防止膜および固体レーザ１３の発振波長を反射する
反射膜が形成されている。また、固体レーザ１３の凹面
鏡１４側の端面には、固体レーザ１３の発振波長に対す
る反射防止膜が形成されている。
ＶＯ4、Ｎｄ：ＹＡＧなどが用いられる。固体レーザ１
３の集光レンズ系１２側の端面には、半導体レーザ１１
の励振波長（固体レーザ１３のポンピング波長）を通す
反射防止膜および固体レーザ１３の発振波長を反射する
反射膜が形成されている。また、固体レーザ１３の凹面
鏡１４側の端面には、固体レーザ１３の発振波長に対す
る反射防止膜が形成されている。
【００１７】固体レーザ１３は、その端面から光軸に垂
直な方向の横モードパターンが細長形状（扁平）であっ
て横方向にマルチなモード（マルチ横モード）のレーザ
光Ｌａを放射する。ここで、マルチ横モードのレーザ光
Ｌａとは、図３に示すように、ビーム断面のＹ方向に複
数（例えば３つ）のピーク値を有する強度分布のレーザ
光をいう。
直な方向の横モードパターンが細長形状（扁平）であっ
て横方向にマルチなモード（マルチ横モード）のレーザ
光Ｌａを放射する。ここで、マルチ横モードのレーザ光
Ｌａとは、図３に示すように、ビーム断面のＹ方向に複
数（例えば３つ）のピーク値を有する強度分布のレーザ
光をいう。
【００１８】凹面鏡１４は、Ｙ方向の曲率半径に比べて
Ｘ方向の曲率半径が小さい凹面形状の反射面を有する。
反射面には、レーザ光Ｌａを反射する反射膜がコーティ
ングされている。ここで、凹面鏡１４の光軸は、固体レ
ーザ１３の発振波長を反射する反射膜がコーティングさ
れている面１３ａに対して垂直である。
Ｘ方向の曲率半径が小さい凹面形状の反射面を有する。
反射面には、レーザ光Ｌａを反射する反射膜がコーティ
ングされている。ここで、凹面鏡１４の光軸は、固体レ
ーザ１３の発振波長を反射する反射膜がコーティングさ
れている面１３ａに対して垂直である。
【００１９】そして、光共振器１で発生するレーザ光Ｌ
ａ、即ち固体レーザ１３と凹面鏡１４との間で共振する
レーザ光Ｌａは、マルチ横モードの状態のままで維持さ
れる。
ａ、即ち固体レーザ１３と凹面鏡１４との間で共振する
レーザ光Ｌａは、マルチ横モードの状態のままで維持さ
れる。
【００２０】流路２は、粒子の検出対象となる流体をア
ウトレット６の下流に接続した吸引ポンプ（不図示）が
吸引することにより、流体が矢印Ａ方向にインレット７
からアウトレット６に流れて形成される。レーザ光Ｌａ
と流路２が直交して交差する箇所が粒子検出領域８とな
る。
ウトレット６の下流に接続した吸引ポンプ（不図示）が
吸引することにより、流体が矢印Ａ方向にインレット７
からアウトレット６に流れて形成される。レーザ光Ｌａ
と流路２が直交して交差する箇所が粒子検出領域８とな
る。
【００２１】また、シリンドリカルレンズ１２ｂを選定
してレーザ光ＬａのＹ方向の幅と流路２の幅を一致させ
ることができる。レーザ光ＬａのＹ方向の幅と流路２の
幅を一致させれば、流路２の断面を全て粒子検出領域８
とすることができ、流路２を通過する全ての粒子を検出
することが可能になる。例えば、流路２の断面が円形で
あれば、レーザ光ＬａのＹ方向の幅と流路２の直径を一
致させることができる。
してレーザ光ＬａのＹ方向の幅と流路２の幅を一致させ
ることができる。レーザ光ＬａのＹ方向の幅と流路２の
幅を一致させれば、流路２の断面を全て粒子検出領域８
とすることができ、流路２を通過する全ての粒子を検出
することが可能になる。例えば、流路２の断面が円形で
あれば、レーザ光ＬａのＹ方向の幅と流路２の直径を一
致させることができる。
【００２２】受光部３は、粒子検出領域８で生じる散乱
光Ｌｓを集光する集光レンズ９と、集光した散乱光Ｌｓ
を光電変換するフォトダイオード１０などを備え、流体
に粒子が含まれている場合に粒子検出領域８において粒
子に照射されたレーザ光Ｌａによる散乱光Ｌｓを受光
し、散乱光Ｌｓの強度に応じた電気信号を出力する。
光Ｌｓを集光する集光レンズ９と、集光した散乱光Ｌｓ
を光電変換するフォトダイオード１０などを備え、流体
に粒子が含まれている場合に粒子検出領域８において粒
子に照射されたレーザ光Ｌａによる散乱光Ｌｓを受光
し、散乱光Ｌｓの強度に応じた電気信号を出力する。
【００２３】以上のように構成した第１の実施の形態に
係る粒子検出器においては、光共振器１内に発生させる
レーザ光Ｌａをマルチ横モードにすると共に、レーザ光
Ｌａの流路２に対して垂直な方向（Ｙ方向）は広げ、流
路２に対して平行な方向（Ｘ方向）は短くすることで、
エネルギー密度を高め、且つ流路２に垂直なビーム断面
を広げることができる。また、Ｘ方向の厚みを薄くする
ことで、粒子検出領域の体積の拡大を抑えることがで
き、空気分子などが発する背景光の増加を抑え、ノイズ
の増加を抑えることができる。
係る粒子検出器においては、光共振器１内に発生させる
レーザ光Ｌａをマルチ横モードにすると共に、レーザ光
Ｌａの流路２に対して垂直な方向（Ｙ方向）は広げ、流
路２に対して平行な方向（Ｘ方向）は短くすることで、
エネルギー密度を高め、且つ流路２に垂直なビーム断面
を広げることができる。また、Ｘ方向の厚みを薄くする
ことで、粒子検出領域の体積の拡大を抑えることがで
き、空気分子などが発する背景光の増加を抑え、ノイズ
の増加を抑えることができる。
【００２４】また、レーザ光ＬａのＹ方向の幅と流路２
の幅を一致させれば、流路２の断面を全て粒子検出領域
８とすることができ、流路２を通過する全ての粒子を検
出することが可能になる。
の幅を一致させれば、流路２の断面を全て粒子検出領域
８とすることができ、流路２を通過する全ての粒子を検
出することが可能になる。
【００２５】従って、レーザ光Ｌａをマルチ横モードに
すると共に、ビーム断面を広げることができることによ
って、流路２を太くすることができ、一度に大量の試料
流体を流路２に流すことが可能となり、高清浄度の監視
が可能な光散乱式粒子検出器を実現できる。また、固体
レーザを用いることにより従来のプラズマ管と比べて、
構造が簡単で小型のレーザ共振器が構成できるので、機
械強度に優れた粒子検出器を製造することができる。
すると共に、ビーム断面を広げることができることによ
って、流路２を太くすることができ、一度に大量の試料
流体を流路２に流すことが可能となり、高清浄度の監視
が可能な光散乱式粒子検出器を実現できる。また、固体
レーザを用いることにより従来のプラズマ管と比べて、
構造が簡単で小型のレーザ共振器が構成できるので、機
械強度に優れた粒子検出器を製造することができる。
【００２６】次に、本発明の第２の実施の形態に係る光
散乱式粒子検出器は、図２に示すように、レーザ光Ｌａ
を発生する光共振器２１と、検出対象となる流体により
形成される流路２と、散乱光Ｌｓを受光する受光部３を
備えている。
散乱式粒子検出器は、図２に示すように、レーザ光Ｌａ
を発生する光共振器２１と、検出対象となる流体により
形成される流路２と、散乱光Ｌｓを受光する受光部３を
備えている。
【００２７】光共振器２１は、励起用レーザ光Ｌｅを放
射する半導体レーザ１１と、励起用レーザ光Ｌｅを集光
する球面レンズ２２と、球面レンズ２２で集光した励起
用レーザ光Ｌｅを受けて励起し、レーザ光Ｌａを放射す
る固体レーザ１３と、固体レーザ１３と流路２を挟んで
対向して設置され、固体レーザ１３が放射するレーザ光
Ｌａを反射して固体レーザ１３に帰還させる凹面鏡１４
からなる。なお、図１に示す符号と同一のものについて
は説明を省略する。
射する半導体レーザ１１と、励起用レーザ光Ｌｅを集光
する球面レンズ２２と、球面レンズ２２で集光した励起
用レーザ光Ｌｅを受けて励起し、レーザ光Ｌａを放射す
る固体レーザ１３と、固体レーザ１３と流路２を挟んで
対向して設置され、固体レーザ１３が放射するレーザ光
Ｌａを反射して固体レーザ１３に帰還させる凹面鏡１４
からなる。なお、図１に示す符号と同一のものについて
は説明を省略する。
【００２８】球面レンズ２２は、球面形状の凸レンズで
ある。そして、球面レンズ２２の焦点距離は、固体レー
ザ１３に照射される励起用レーザ光Ｌｅのビームの形状
が扁平になり、且つ固体レーザ１３が放射するレーザ光
Ｌａがマルチ横モードになる条件を満たすように設定さ
れる。
ある。そして、球面レンズ２２の焦点距離は、固体レー
ザ１３に照射される励起用レーザ光Ｌｅのビームの形状
が扁平になり、且つ固体レーザ１３が放射するレーザ光
Ｌａがマルチ横モードになる条件を満たすように設定さ
れる。
【００２９】以上のように構成した第２の実施の形態に
係る粒子検出器においては、半導体レーザ１１が放射す
る励起用レーザ光Ｌｅには非点隔差があるため、球面レ
ンズ２２で集光したビームの形状は、半導体レーザ１１
からの距離によって水平方向と垂直方向との長さが異な
る。つまり、位置によって扁平であったり円形に近くな
ったりする。
係る粒子検出器においては、半導体レーザ１１が放射す
る励起用レーザ光Ｌｅには非点隔差があるため、球面レ
ンズ２２で集光したビームの形状は、半導体レーザ１１
からの距離によって水平方向と垂直方向との長さが異な
る。つまり、位置によって扁平であったり円形に近くな
ったりする。
【００３０】従って、球面レンズ２２の焦点距離を設定
することで、固体レーザ１３に照射される励起用レーザ
光Ｌｅのビームの形状が扁平になり、且つ固体レーザ１
３が放射するレーザ光Ｌａがマルチ横モードになる条件
を満たすようにすることができる。よって、高エネルギ
ー密度で流路２に垂直な方向（Ｙ方向）のビーム断面の
広い扁平なマルチ横モードのレーザ光Ｌａが得られる。
することで、固体レーザ１３に照射される励起用レーザ
光Ｌｅのビームの形状が扁平になり、且つ固体レーザ１
３が放射するレーザ光Ｌａがマルチ横モードになる条件
を満たすようにすることができる。よって、高エネルギ
ー密度で流路２に垂直な方向（Ｙ方向）のビーム断面の
広い扁平なマルチ横モードのレーザ光Ｌａが得られる。
【００３１】また、レーザ光Ｌａをマルチ横モードにす
ると共に、ビーム断面を広げることができることによっ
て、流路２を太くすることができ、一度に大量の試料流
体を流路２に流すことが容易になり、高清浄度の監視が
可能な粒子検出器を実現できる。
ると共に、ビーム断面を広げることができることによっ
て、流路２を太くすることができ、一度に大量の試料流
体を流路２に流すことが容易になり、高清浄度の監視が
可能な粒子検出器を実現できる。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように請求項１に係る発明
によれば、光共振器内に発生させるレーザ光をマルチ横
モードにすることで、エネルギー密度を高め、且つ流路
に垂直なビーム断面を広げることができるので、流路を
太くして、一度に大量の試料流体を流路に流すことが容
易になり、高清浄度の監視が可能な粒子検出器を実現で
きる。また、固体レーザを用いることにより、構造が簡
単で小型のレーザ共振器が構成できるので、機械強度に
優れた粒子検出器を提供することができる。
によれば、光共振器内に発生させるレーザ光をマルチ横
モードにすることで、エネルギー密度を高め、且つ流路
に垂直なビーム断面を広げることができるので、流路を
太くして、一度に大量の試料流体を流路に流すことが容
易になり、高清浄度の監視が可能な粒子検出器を実現で
きる。また、固体レーザを用いることにより、構造が簡
単で小型のレーザ共振器が構成できるので、機械強度に
優れた粒子検出器を提供することができる。
【００３３】請求項２に係る発明によれば、光共振器内
に発生させるレーザ光をマルチ横モードにすると共に、
流路に対して垂直な方向を広げ、流路に対して平行な方
向は短くすることで、更にエネルギー密度を高め、且つ
流路に垂直なビーム断面を広げることができるので、流
路を太くして、一度に大量の試料流体を流路に流すこと
が容易になり、高清浄度の監視が可能な粒子検出器を実
現できる。また、厚みを薄くすることで、粒子検出領域
の体積の拡大を抑えることができ、空気分子などが発す
る背景光の増加を抑え、ノイズの増加を抑えることがで
きる。
に発生させるレーザ光をマルチ横モードにすると共に、
流路に対して垂直な方向を広げ、流路に対して平行な方
向は短くすることで、更にエネルギー密度を高め、且つ
流路に垂直なビーム断面を広げることができるので、流
路を太くして、一度に大量の試料流体を流路に流すこと
が容易になり、高清浄度の監視が可能な粒子検出器を実
現できる。また、厚みを薄くすることで、粒子検出領域
の体積の拡大を抑えることができ、空気分子などが発す
る背景光の増加を抑え、ノイズの増加を抑えることがで
きる。
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る粒子検出器の
概略構成図
概略構成図
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る粒子検出器の
概略構成図
概略構成図
【図３】マルチモードにおけるレーザビームの強度分布
を示す図
を示す図
【図４】従来のシングルモードの粒子検出器の概略構成
図
図
【図５】シングルモードにおけるレーザビームの強度分
布を示す図
布を示す図
１，２１…光共振器、２…流路、３…受光部、６…アウ
トレット、７…インレット、８…粒子検出領域、１１…
半導体レーザ、１２…集光レンズ系、１３…固体レー
ザ、１４…凹面鏡、２２…球面レンズ、Ｌａ…レーザ
光、Ｌｅ…励起用レーザ光、Ｌｓ…散乱光。
トレット、７…インレット、８…粒子検出領域、１１…
半導体レーザ、１２…集光レンズ系、１３…固体レー
ザ、１４…凹面鏡、２２…球面レンズ、Ｌａ…レーザ
光、Ｌｅ…励起用レーザ光、Ｌｓ…散乱光。
Claims (2)
- 【請求項１】 励起用光源が発する励起光によって励起
する固体レーザと反射鏡からなる光共振器内にレーザ光
を発生させ、このレーザ光を試料流体による流路に照射
して粒子検出領域を形成し、この粒子検出領域を通過す
る粒子が発する前記レーザ光による散乱光を受光するこ
とによって粒子を検出する粒子検出器において、前記光
共振器内に発生させるレーザ光をマルチ横モードとする
ことを特徴とする粒子検出器。 - 【請求項２】 前記光共振器内に発生させるレーザ光が
縦方向と横方向で異なる長さの断面形状を持つマルチ横
モードである請求項１記載の粒子検出器。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002153701A JP2003344259A (ja) | 2002-05-28 | 2002-05-28 | 粒子検出器 |
| US10/241,080 US6768545B2 (en) | 2002-05-28 | 2002-09-11 | Particle detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002153701A JP2003344259A (ja) | 2002-05-28 | 2002-05-28 | 粒子検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003344259A true JP2003344259A (ja) | 2003-12-03 |
Family
ID=29561316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002153701A Pending JP2003344259A (ja) | 2002-05-28 | 2002-05-28 | 粒子検出器 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6768545B2 (ja) |
| JP (1) | JP2003344259A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012513031A (ja) * | 2008-12-18 | 2012-06-07 | バイオビジラント システムズ，インコーポレイテッド | 粒径及び蛍光の同時検出のための小型検出器 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2002330397A1 (en) * | 2002-09-13 | 2004-04-30 | Rion Co., Ltd. | Light scattering type particle sensor |
| US20050151968A1 (en) * | 2004-01-08 | 2005-07-14 | The Lxt Group | Systems and methods for continuous, on-line, real-time surveillance of particles in a fluid |
| US7030980B1 (en) * | 2004-12-29 | 2006-04-18 | Particle Measuring Systems, Inc. | Diode pumped intracavity laser particle counter with improved reliability and reduced noise |
| DE112007002309T5 (de) | 2006-09-29 | 2009-07-30 | Cyberoptics Semiconductor, Inc., Beaverton | Substratähnlicher Teilchensensor |
| JP5324598B2 (ja) | 2007-12-04 | 2013-10-23 | パーティクル・メージャーリング・システムズ・インコーポレーテッド | 非直角粒子検出システム及び方法 |
| CN102692366A (zh) * | 2012-06-14 | 2012-09-26 | 苏州苏净仪器自控设备有限公司 | 一种空气微小颗粒物监测仪器 |
| CN106290093A (zh) * | 2015-06-29 | 2017-01-04 | 天津同阳科技发展有限公司 | 基于mie散射理论的颗粒物浓度监测系统及其使用方法 |
| JP6596987B2 (ja) * | 2015-07-02 | 2019-10-30 | 富士電機株式会社 | 粒子計測装置 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59104533A (ja) | 1982-12-08 | 1984-06-16 | Hitachi Ltd | 光散乱式微粒子検出器 |
| KR0175372B1 (ko) * | 1995-08-29 | 1999-03-20 | 김광호 | 캠코더의 움직임 벡터 검출장치 및 그 검출방법 |
| US5726753A (en) | 1996-02-26 | 1998-03-10 | Research Electro-Optics, Inc. | Intracavity particle detection using optically pumped laser media |
| US5642193A (en) * | 1996-03-08 | 1997-06-24 | Met One, Inc. | Particle counter employing a solid-state laser with an intracavity view volume |
| US5946092A (en) * | 1998-02-27 | 1999-08-31 | Pacific Scientific Instruments Company | Dual laser heterodyne optical particle detection technique |
| US6137572A (en) * | 1998-02-27 | 2000-10-24 | Pacific Scientific Instruments Company | High sensitivity optical fluid-borne particle detection |
| US5946093A (en) * | 1998-08-19 | 1999-08-31 | Met One, Inc. | Particle detection system and method employing an upconversion laser |
-
2002
- 2002-05-28 JP JP2002153701A patent/JP2003344259A/ja active Pending
- 2002-09-11 US US10/241,080 patent/US6768545B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012513031A (ja) * | 2008-12-18 | 2012-06-07 | バイオビジラント システムズ，インコーポレイテッド | 粒径及び蛍光の同時検出のための小型検出器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20030223062A1 (en) | 2003-12-04 |
| US6768545B2 (en) | 2004-07-27 |
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20031210 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041207 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050823 |